来自德国环境样本库的尿液样本中18种巯基硫酸酯的分析——应对欧洲挥发性有机物人体生物监测的数据空白

为何日常空气污染会进入我们体内

大多数人把空气污染看作街道或工厂周围“外面的”东西，但大量污染悄然通过我们的肺、食物和居所进入体内。本研究追踪了常见空气污染物和与烟草相关物质在德国青年成年人尿液中留下的化学痕迹，跨越二十多年，揭示了我们的日常暴露如何变化以及为何仍然重要。

在体内追踪看不见的污染物

研究者关注的是挥发性有机化合物（VOCs），这是一类易挥发到空气中的广泛化学物质，来源于交通、工业、烟草烟雾，甚至某些食物。其中许多化合物，如苯或1,3-丁二烯，已知会损伤DNA或产生其他有害影响。当它们进入体内时，肝脏会将其转化为更易处理的、可溶于水的小分子——巯基硫酸酯（mercapturic acids），通过尿液排出体外。通过测量这些巯基硫酸酯，科学家可以重建人们对原始污染物的暴露程度，而无需在环境中逐一追踪每种气体或蒸气。

德国样本库能告诉我们的事

德国的环境样本库保存了来自经精心挑选志愿者的深冷冻尿样，并配有性别、年龄和日尿量等详细信息。这个长期生物样本库使团队可以回溯分析2000年至2021年间从20至29岁成年人采集的360份全天尿样。他们检测了与14种母体污染物相关的18种不同巯基硫酸酯，采用灵敏的质谱方法和严格的质量控制，以确保即使是极微量也能可靠测量。

谁在暴露以及这种情况如何变化

结果显示18种巯基硫酸酯中有14种几乎在每份样本中均可检测到，证实即便是没有特殊职业风险的人群，也普遍暴露于多种挥发性污染物。同时，浓度并非恒定。八种标志物的平均含量在2000至2021年间下降了大约五分之一到二分之一，包括与丙烯腈、苯和1,3-丁二烯相关的那些。大部分下降发生在2010至2015年间，随后趋于平缓，这表明更清洁的空气法规和二手烟减少可能产生了显著影响，但进一步改善速度放缓。

男性、女性与吸烟者之间的差异

研究还揭示了不同群体间的明显差异。总体上，男性排泄的大多数巯基硫酸酯含量高于女性，即使考虑到总尿量，也显示出生活方式、工作环境以及男女体内化学物处理方式的差异。吸烟者在多个与烟草烟雾相关的标志物上表现出明显更高的水平，尤其是一种与丙烯腈相关的化合物。体重以体质指数（BMI）表示也发挥了作用：BMI较高者往往在许多标志物上显示较高水平，暗示饮食、代谢与暴露之间可能存在联系。

这些发现对公共健康的意义

由于这些尿标志物背后的许多母体化学物被怀疑或已知为致癌或影响生殖的物质，因此终生的微量暴露也很重要。令人鼓舞的是，德国青年成年人中几种关键标志物的总体水平已有所下降，可能反映空气更清洁和二手烟减少。然而，巯基硫酸酯的普遍存在、部分标志物经常超过基于健康的参考值，以及按性别、吸烟和体重的明显差异，都表明仍存在重要风险。作者认为，需要在具有代表性的国家调查中更广泛且定期重复的人体生物监测，以追踪这些看不见的污染物、制定现实的参考值，并更好地指导旨在减少全民日常暴露的政策。

引用: Pluym, N., Burkhardt, T., Weber, T. et al. Analysis of 18 mercapturic acids in urine samples from the German Environmental Specimen Bank—tackling the data gap in the human biomonitoring of VOCs in Europe. J Expo Sci Environ Epidemiol 36, 490–503 (2026). https://doi.org/10.1038/s41370-026-00838-x

关键词: 挥发性有机化合物, 人体生物监测, 尿液代谢物, 环境暴露, 二手烟